本书较为系统地介绍了近年来通过化学方法和技术转化利用木质纤维素类生物质的相关进展。首先介绍了木质纤维素类生物质的组成、结构特点及其化学转化利用面临的科学和技术上的挑战。以化学反应特点为线索，提出了木质纤维素类生物质转化利用可能涉及的各种转化反应、工艺及其特点。在此基础上，以从简到繁的原则，介绍了以生物质基小分子油类（油脂）、小分子糖类、生物质纤维素组分、生物质半纤维素组分、生物质木质素组分、生物质整体为原料，制备能源和化学品的转化进展，在生物质整体转化方面主要介绍了整体气化和整体液化的进展，并对生物质转化利用提出了若干可能的发展方向。
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总序
前言
第1章 绪论 1
1.1 生物质与化学的发展 1
1.2 碳循环与化学 2
1.3 生物质转化的重要性 2
参考文献 3
第2章 生物质 5
2.1 生物质概述 5
2.2 木质纤维素类生物质的重要组成与分析方法 6
2.3 木质纤维素类生物质各组分的结构特征 7
2.4 生物质转化面临的挑战 11
2.5 木质纤维素类生物质转化过程中涉及的主要化学反应 14
参考文献 18
第3章 油类生物质的转化 22
3.1 油脂酯交换（化）制备生物柴油 23
3.1.1 均相催化法 24
3.1.2 非均相催化法 29
3.1.3 超临界法 34
3.1.4 生物酶催化法 35
3.1.5 离子液体法 36
3.2 油脂催化合成生物航空燃料 37
3.2.1 生物航空燃料简介 38
3.2.2 生物航空煤油的生产技术 40
参考文献 43
第4章 糖类化合物的转化 46
4.1 木糖的转化 47
4.1.1 合成糠醛 48
4.1.2 合成糠醇 52
4.1.3 合成乳酸 54
4.2 果糖的转化 56
4.2.1 合成5-羟甲基糠醛 57
4.2.2 合成乙酰丙酸 65
4.2.3 合成2, 5-呋喃二甲醛 68
4.2.4 合成5-乙氧基甲基糠醛 71
4.2.5 合成γ -戊内酯 76
4.3 葡萄糖的转化 82
4.3.1 合成葡萄糖酸 82
4.3.2 合成山梨醇 86
4.3.3 合成左旋葡萄糖酮 91
4.3.4 合成果糖 94
4.3.5 合成5-羟甲基糠醛 106
4.3.6 合成乳酸 112
4.4 展望 114
参考文献 114
第5章 纤维素的转化 134
5.1 合成纤维素衍生的寡聚糖 136
5.1.1 水解 136
5.1.2 离子液体 138
5.2 合成六碳单糖 139
5.2.1 酶催化 140
5.2.2 液体酸催化 142
5.2.3 固体酸催化 144
5.3 合成5-羟甲基糠醛 147
5.3.1 单相溶剂体系 148
5.3.2 双相溶剂体系 149
5.3.3 离子液体 150
5.4 合成乙酰丙酸 151
5.4.1 催化剂 151
5.4.2 溶剂体系 153
5.5 合成乳酸和乙醇酸等羟基酸 155
5.5.1 水热条件 156
5.5.2 酸催化剂 156
5.5.3 碱催化剂 158
5.5.4 金属盐 159
5.6 合成γ-戊内酯 160
5.6.1 由LA制备GVL 161
5.6.2 由纤维素制备GVL 163
5.7 合成山梨醇 166
5.7.1 可溶性酸/金属催化剂体系 167
5.7.2 原位生成H+/金属催化剂体系 167
5.8 合成二元醇 169
参考文献 171
第6章 半纤维素的转化 174
6.1 合成半纤维素衍生的寡聚糖 177
6.1.1 有机溶剂 177
6.1.2 水溶剂 178
6.1.3 离子液体 181
6.1.4 超临界流体 181
6.2 合成五碳单糖 181
6.2.1 酶解法 182
6.2.2 水热处理法 182
6.2.3 酸水解法 183
6.2.4 金属盐处理 187
6.2.5 碱水解法 187
6.2.6 微波水解处理 188
6.3 合成糠醛 188
6.3.1 均相催化体系 190
6.3.2 固体催化剂 194
6.4 合成乳酸和乙醇酸等羟基酸 196
6.5 合成γ-戊内酯 198
6.6 合成木糖醇 199
6.7 合成二元醇 200
参考文献 202
第7章 木质素的转化 205
7.1 合成木质素衍生的寡聚物 208
7.1.1 水溶剂 209
7.1.2 有机溶剂 211
7.1.3 离子液体 213
7.1.4 木质素寡聚物的重聚反应 215
7.2 合成单酚产物 216
7.2.1 单酚产物的理论收率 217
7.2.2 催化水解制备单酚 217
7.2.3 金属催化氢解制备单酚 219
7.2.4 氢源 226
7.2.5 一步策略选择性转化木质素制备单酚 227
7.2.6 两步策略选择性转化木质素制备单酚 230
7.3 合成酮或醇 232
7.3.1 催化剂的影响 233
7.3.2 溶剂的作用 234
7.4 加氢脱氧合成烃类产物 235
7.5 合成芳香醛、羧酸 239
参考文献 243
第8章 生物质气化 247
8.1 生物质气化为燃料气 249
8.1.1 生物质气化的基本过程和基本参数 249
8.1.2 生物质气化的影响因素 253
8.1.3 生物质气化过程中的焦油问题 261
8.1.4 生物质气化新技术 268
8.2 生物质气化为合成气 269
8.2.1 调整H2/CO化学当量比的基本原则和方法 270
8.2.2 催化剂 271
8.3 生物质气化为低碳烯 271
8.3.1 原料对生物质气化为低碳烯烃的影响 272
8.3.2 催化剂对生物质气化为低碳烯烃的影响 274
8.4 由低碳烯合成燃油 277
8.4.1 烯烃齐聚反应的概念 277
8.4.2 烯烃齐聚反应机理 278
8.4.3 烯烃齐聚反应催化剂 280
8.4.4 亟待解决的问题 285
参考文献 285
第9章 生物质的热解转化 288
9.1 生物质快速热解 288
9.1.1 生物质快速热解的概念 288
9.1.2 生物质快速热解遵循的原则 289
9.1.3 生物质快速热解的反应路径和机理 290
9.1.4 生物质快速热解产物特征 296
9.2 生物质催化热解 301
9.2.1 生物质催化热解中的化学反应 301
9.2.2 生物质催化热解中的催化剂 305
9.3 生物质热解油的提质 319
9.3.1 生物油的物理提质 319
9.3.2 生物油的催化提质 321
9.3.3 用于生物油化学提质的其他方法 324
参考文献 328
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